Prueba del mecanismo de carga de los vientos alisios y su influencia en la variabilidad del ENSO

En un nuevo artículo publicado en el Journal of Climate, los científicos del AOML y del Instituto Cooperativo de Ciencias Marinas y Atmosféricas, con colaboradores de la Universidad de Boston, Texas A&M y la Universidad Estatal de Carolina del Norte, documentan el papel de la dinámica oceánica en la vinculación de la variabilidad atmosférica del Pacífico con la generación del fenómeno de El Niño-Oscilación Austral (ENSO). Los resultados del estudio podrían utilizarse como un posible predictor de los eventos de ENSO con hasta un año de antelación.

El Niño-Oscilación Austral (ENSO) es un patrón climático recurrente que dura entre 2 y 7 años, que implica cambios en la temperatura de las aguas del Océano Pacífico central y oriental. Las fases positiva y negativa de esta oscilación hacen que las aguas superficiales se calienten o enfríen de 1 a 3 grados centígrados en comparación con las temperaturas medias de la superficie. El patrón de calentamiento oscilante, o El Niño, y el patrón de enfriamiento, o La Niña, afectan directamente a los patrones de precipitación en los trópicos, así como influyen fuertemente en el clima en todo el mundo. 

En este nuevo estudio dirigido por el Dr. Soumi Chakravorty, oceanógrafo del Instituto Cooperativo de la AOML, se utiliza una serie de experimentos de modelos numéricos para examinar cómo una reducción de la fuerza de los vientos predominantes de este a oeste del Pacífico Norte, conocidos como vientos alisios, en el invierno puede generar un evento de El Niño un año después. 

La variación de la fuerza de los vientos alisios del Pacífico Norte acumula agua caliente en el Pacífico central no ecuatorial, lo que a su vez calienta el Pacífico ecuatorial. Este mecanismo se conoce como "carga de los vientos alisios".

En este estudio, los experimentos del modelo muestran que la carga de los vientos alisios construye consistentemente el contenido de calor del océano superior en el Pacífico central ecuatorial en la primavera a través del transporte de agua caliente hacia el ecuador. Esta agua caliente es transportada más tarde hacia el este y hacia arriba a lo largo de la termoclina ecuatorial inclinada (una capa de agua en la que la temperatura del agua disminuye rápidamente con el aumento de la profundidad) y emerge en el verano como una señal de temperatura superficial cálida en el Pacífico ecuatorial oriental. Este calentamiento de la superficie es amplificado por las retroalimentaciones aire-mar, lo que resulta en un evento de El Niño en el invierno. En general, los vientos alisios cobran ''primos'' en el Pacífico ecuatorial para el desarrollo del evento ENSO.

Figura 1: Respuesta media del modelo en conjunto a la carga positiva del viento (+TWC) forzada por la tensión del viento durante el intervalo forzado por la anomalía de la "etapa de flujo controlado" en Abr(1), el intervalo forzado por la climatología de la "etapa de flujo controlado" en Jul(1), y la "etapa totalmente acoplada" en Dic(1). La diferencia entre +TWC y el conjunto sin carga de viento (NoTWC) significa para (a-c) la temperatura de la superficie del mar, SST ( o C, sombreada) y la tensión del viento, tau (N/m 2 , vectores), (d a f) la temperatura del subsuelo promediada meridionalmente (5 o N a 5 o S). El muestreo muestra regiones donde las diferencias medias del conjunto son significativas con un nivel de confianza del 90% basado en una prueba t de Student de dos colas.

Este estudio encontró que la carga de los vientos alisios era tres veces más probable que condujera a un fuerte El Niño que en un experimento idéntico sin carga de vientos alisios. Estos resultados son importantes porque arrojan luz sobre cómo la dinámica oceánica impulsada por las cargas de los vientos alisios puede servir como un potencial predictor del ENOS hasta un año antes. Dado el gran alcance de los impactos del ENOS en el tiempo y el clima mundial, mejorar la precisión de las predicciones del ENOS ha sido un objetivo de larga data en la investigación climática. Una mejor representación de los precursores de estos eventos en modelos acoplados puede conducir a una mejor predicción del ENOS y, en última instancia, a su impacto en la temperatura, las precipitaciones, las sequías, los tornados y los huracanes.